公路桥梁施工中大直径钻孔桩技术

文 / 江西省交通工程集团有限公司海通公司 郭阳波 李静蓉

本文以大直径钻孔桩技术作为研究背景，对该技术在某桥梁工程中的应用要点进行探讨，希望本文能够给同类工程提供参考。

引言

在公路桥梁中应用大直径钻孔桩施工技术，能够切实提高桩基础的质量，提高桩基的施工效率，减少麻烦的工艺操作。在本项目施工中，该技术应用时通过埋置护筒的质量、泥浆护臂质量以及钻孔等方面质量的控制，工程施工中的各项技术要求均与设计标准一致，该技术值得推广使用。

工程案例

工程概况

某桥梁选择的是中承式三铰拱结构，其基本的跨桥宽依次为97.54m和25m。主拱圈断面的形状为帽型，矢跨比为1:6.5，其拱轴线为圆弧线条，整个桥面共有12对吊杆，吊杆的截面形状以H型为主。结合相关的间隔距离进行布置。在桥梁的下部，以松木斜装和空箱式桥台为主。本桥目前很难达到相关的使用需求，经常被认定为危桥，需要采取有效的措施进行加固处理，特别是要对其基础进行处理。结合桥梁的具体情况和当前相关的技术水准，将桥台的具体位置设置为拱桥形状，并按照一定的比例进行调整。桩径的长度控制在3.6～3.8之间，一般会选择截面形式存在，整体的长度为45m。围绕当前工程的具体情况，全面深入分析钻孔桩施工技术的各项内容。

沿线地形特征

地质情况。桥区的覆盖层以河堤填筑土和根植土为主，为了应对这种土层，一般会选择北锚碇根式空心桩作为主要的材料，其中会经过淤泥质粉土、粉质粘土以及其他复杂的土层。本次项目的主要施工区域是亚热带季风区域，该区域的年均温度为17℃，一年之中最高气温主要集中在7月份，最高温度达到29℃，降水量主要集中在夏季。在水文勘察期间，当地的地下水位一般保持在0.4～3.8m之间。

地形地貌特征。作为本次项目桥北锚碇的主要设计形式，能够合理的使用根式空心桩的整体内容。结合相关的设计原则，控制桩径长度为5m，并按照26m的长度进行设计，其中保留了最为核心的实心段。北锚碇处于冲积平原地带，周围分布着大大小小的积水塘。

大直径钻孔桩施工技术应用

重视大直径钻孔桩的施工准备

做好前期准备工作。在正式使用大直径钻孔桩施工技术之前，一定要从项目的实际情况出发，做好基础性的地质勘查工作，并按照科学合理的设计蓝图，编制有效的施工方案，确保施工工艺和相关的技术，满足当前的施工要求。除此之外还要全面细致的制定预警方案，尽最大的可能降低事故的发生概率。最后进行集中的专业性知识培训工作，提升整体的安全意识，确保相关的方案具有一定的可行性，顺利推进各项项目工作。

搭设平台。从基本的施工平台来看，一般分为导管架平台和打入桩平台两种。主墩平台的尺寸为114×75.4m，整体的面积高达8600m2。结合不同的功能分区，设置其中的具体内容。主墩平台上结构一般会选择整体式的平台桁架和钢桥面板方案，辅助其它的贝雷梁和混凝土桥面方案。ZO4#墩打入桩平台方案：这种方案要求在浪、冲共同的作用下维持支撑装的平稳性，至于那些达不到锚固要求的钢管桩，应该采取有效的施工锚桩错施。选择合适的打桩船进行平台支撑桩的处理工作，充分考虑涨潮和波浪的影响，将平台的顶标高度设置为11.27m，之后将钢管桩打入到指定位置，确保覆盖的厚度和深度符合规定。

钻机就位。现场测量人员在测量所有装饰，一定要选择钢护筒，钢护筒的内径一般要大于桩径的30cm左右，壁厚控制在1.5cm左右。在钢护筒埋设的环节中，通常会选择振动锤进行振动下沉，在下沉的环节里要及时做好检测工作，确保护筒中心处于垂直的状态。与此同时，也要保证其与桩的中心完全重合，控制其误差和垂直倾斜度，保证护筒的顶端比其他地面高出30cm。等到护筒埋设结束之后，通过人工下挖的形式选择合适的深度，做好后续钻机就位工作。在钻机就位之前对其中的相关内容进行仔细检查，合理开始就位。在此期间做好铺设基座的工作，提升桩机的稳定性，避免在运行的过程中出现严重的位移和沉陷。等到安装结束之后，还要对桩机的各个部位进行调试。

泥浆

泥浆拌制和循环。考虑到施工场地相对较小，因此在制备泥浆的过程中，要充分考虑实际情况，做好及时的场地调整。本次项目选择的是集中搅拌的形式，做好泥浆的储备，至于那些沉渣池和泥浆管道设备，都要结合具体的状况进行处理，所以选择附近插打完成的钢护筒作为主要的沉渣池。

泥浆性能指标。在进行冲击钻孔施工的环节中，泥浆主要达到护壁的作用。所以在泥浆制备的环节中，应该选择较好的土质进行处理，提升整体的泥浆指标，满足钻孔的基本需求。

埋设护筒

护筒埋设的基本特征。本桥钻孔桩依次采用的是4900mm×36mm的钢护筒,整个护筒的重量高达310t左右，其长度达到70m。全面考虑到海洋环境的复杂性和潮水变化的状况，安装护筒过程中具备以下4个特点：首先钢护筒在工厂内部进行一次性加工制造，基本不需要进行现场拼接，能够提升整体的制造质量，更好的适应深水区的环境需求；其次，吊装护筒的过程中选择的是两条浮吊进行竖立，避免长筒吊装带来的弯曲变形；再者，在护筒上下加厚整体的厚度，避免出现卷口变形；最后设置多层导向消除波流的影响，确保护筒的垂直度符合规范，在倾斜的岩面和分化估时层中达到良好的稳定状态即可。

下沉设备。从复杂多变的地质条件和护筒强度出发，选择ihc-s800液压冲击锤对钢护筒进行锤打。合理控制锤击的能量大小，保证钢护筒的应力最大，不超过147.9MPA。至于浅薄覆盖层区域，通常会选择其他的方式进行稳定处理，然后进入岩层进行插打修复。

设置钢护筒导向。通过一次性吊装定位钢护筒，合理控制筒体尺寸，尤其是面对水流和波浪力较大的情况，很容易造成严重的偏位，为了更好的提升钢护筒的定位标准，在平台上设置多层导向装置，合理控制导向间距。

导向装置可分为定位箱、止推箱和导向轮三个部分，与整个施工平台形成一个完整的整体。

钻孔施工分析

施工环节。在本次项目的具体施工环节,一般会选择KTY400液压动力头钻机进行钻孔施工。操作环节中，首先选用2.5m的刮刀钻孔做好孔径的初次成型，然后选择5m的滚刀钻头再次扩展。通常情况下会选择两种不同的形式进行处理，第1种是单环四翼刮刀钻头，这种钻头具有良好的效果。第2种是滚刀钻头，可以结合设备的具体类型，广泛的应用在泥质砂岩环境中。在钻井施工的环节中，如果遇到膨润土等环境，需要增加额外的泥浆比重，使其达到钻孔的相关需求。在本次项目开展的环节中，泥浆指标密度一般维持在1m左右即可，黏度控制在15s～20s之间。在本项目最大直径的钻孔桩施工环节里，每台钻机都有不同型号的泥浆分离器，可以事先处理泥浆，提升泥浆的整体水平平衡力。通过气举反循环操作，在具体的位置上设置两个空气混合室。按照具体的操作方案增加钻机的压力，提升钻机的效率和质量。

清孔和成孔检测。完成大直径钻孔之后，需要进行清孔和成孔的检测环节。在首次清孔的环节中选择良好的清孔方式，确保泥浆

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